Особливості режимів експлуатації та конструктивного виконання стопорних та регулюючих клапанів потужних парових турбін
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2025.02.04Анотація
В статті наведено огляд режимів експлуатації стопорних та регулюючих клапанів циліндрів високого та середнього (або низького) тиску потужних паротурбінних установок теплових та атомних електростанцій. Визначені типові режими роботи клапанів в залежності від їх функціонального призначення у складі установки, в залежності від системи паророзподілу, типу турбіни та способа регулювання її потужності. Обговорюється структура течії в клапанах з конструкцією кутового типу з одностороннім бічним підведенням робочого тіла в парову коробку. Відмічено, що така консрукція є типовою у використанні у складі потужних паротурбінних установок, що експлуатуються в Україні. За результатами аналізу запропоновано розділення стопорних та регулиющих клапанів на три групи в залежності від діапазону їх роботи. Для кожної із груп наведені рекомендації щодо конструктивного виконання елементів проточного тракту клапана, зокрема основної запірної чаші та сідла, що сприяють підвищенню ефективності їх роботи. Також для стабілізації течії розглянуто доцільність встановлення спеціальної обічайки всередині парової коробки клапана, що має непроникний сектор, обернений до входу в клапан.
Посилання
Prykhodko I., Ihnatyshyn V., Prykhodko Yu. (2024), “Osoblyvosti rozvytku vidnovljuvanoi' energetyky v Ukrai'ni ta sviti [Features of the Renewable Energy Devel-opment in Ukraine and the World]”, Economy and Society, no. 62, pp. 1–7, https://doi.org/10.32782/2524-0072/2024-62-47.
Nacional'na rada z vidnovlennja Ukrai'ny vid naslidkiv vijny (2022), Proekt Planu vidnovlennja Ukrai'ny: materi-aly robochoi' grupy “Energetychna bezpeka” [Project of Ukraine’s Recovery Plan: Energy security], 164 p, Access mode: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/energy-security.pdf (accessed 18 November 2025).
Babaiev А. І. (2018), Vplyv parorozpodilu na efektyvnist' roboty turbin velykoi' potuzhnosti [Influence of the steam distribution on the effectiveness of the high-power tur-bines operation], Ph.D. Thesis, A. Podgorny Institute of Mechanical Engineering Problems of National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine.
Shvietsov V. L., Babaiev I. M. (2017), “Dosvid vyrishennja pytan', shho vynykajut' pry ekspluatacii' stoporno-reguljujuchyh klapaniv parovyh turbin velykoi' potuzhnosti dlja AES [Experience of solving issues arising during the operation of stop-control valves of high-power nuclear steam turbines]”, Enerhetyka ta elektrofikatsiia, no. 12(410), pp. 7–16, ISSN 0424-9879.
Babaiev I. M., Kolodiazhna L. V., Holoshchapov V. M., Babaiev A. I. (2017), “Malozatratnaja rekonstrukcija regu-lirujushhego klapana turbiny K-200-130 v mezhremontnyj period jekspluatacii [Low-cost reconstruction of the con-trol valve of K-200-130 turbine during the inter-repair pe-riod]”, Kompressornoe i energeticheskoe mashynostroenie, no. 49(3), pp. 6–9, ISSN 2413-4554 (print). – ISSN 2413-4562 (online).
Hardin J., Kushner F., Koester S. (2003), “Elimination of flow-induced instability from steam turbine control valves”, Proceedings of the Thirty-Second Turbomachinery Symposium, Houston, TX, USA, 8–11 September 2003, pp. 99–108, Access mode: https://oaktrust.library.tamu.edu/items/fa33c822-2e16-4267-8d4a-292f7d00c49e (accessed 18 November 2025).
Yang T., Li X., Hou J. (2025), “A Comprehensive Review of Flow‑Induced Vibration and Fatigue Failure in the Mov-ing Components of Control Valves”, Machines, vol. 13, no. 9, paper ID 766, https://doi.org/10.3390/machines13090766.
Zhang D., Engeda A. (2003), “Venturi valves for steam turbines and improved design considerations”, Proceed-ings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, vol. 217, is. 2, pp. 219–230, https://doi.org/10.1243/09576500360611254.
Leyzerovich A. S. (2005), Wet‑Steam Turbines for Nuclear Power Plants, PennWell, Tulsa, 413 p., ISBN 978‑1593700324.
Nechaieva T. P. (2021), “Modeljuvannja gnuchkyh rezhymiv ekspluatacii' atomnyh energoblokiv u ma-tematychnij modeli dyspetcheryzacii' dobovogo grafika el-ektrychnogo navantazhennja energosystemy Ukrai'ny [Modeling of flexible nuclear power unit operational modes in the mathematical model of the Ukraine’s power system daily electric load profile dispatching]”, The Prob-lems of General Energy, no. 1(64), pp. 29–37, https://doi.org/10.15407/pge2021.01.029.
Slama V., Simurda D., Kollross P. (2023), “Valve seat angle influence on losses in valves for steam turbines”, MATEC Web of Conferences: 22nd Conference on Power System Engineering, Pilsen, Czech Republic, 15–16 June 2023, vol. 383, paper ID 00019, pp. 1–12, https://doi.org/10.1051/matecconf/202338300019.
Clark R. B., Kure-Jensen J., Miyayashiki H., Ofuji T. (1999), Combined valve configuration for steam cycle units, USA, Pat. US005870896A F16K 47/14, F16K 47/04.
Brandon R. E., Brandon D. E. (1996), Steam turbine steam strainer, USA, Pat. US005575618A F03 11/08.
